平时都用Python绘制二维图，如果用来绘制三维图会有什么效果？

朱雀 2023-02-14 15:35 161阅读 0赞

**前言**

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通常我们用 Python 绘制的都是二维平面图，但有时也需要绘制三维场景图，比如像下面这样的：

![format_png][]

这些图怎么做出来呢？今天就来分享下如何一步步绘制出三维矢量（SVG）图。

## 八面体 ##

我们先以下面这个八面体为例。

![format_png 1][]

### 1 安装相关包 ###

首先安装两个必备包：

import pyrr # NumPy 的 3D 函数库
    import svgwrite # svg图形处理库

### 2 定义 3D 图生成环境 ###

接下来定义几个类设置好 3 维图基础环境：

![format_png 2][]

> viewport ：矩形图范围
> 
> camera：包括视图矩阵和投影矩阵
> 
> mesh：svg 矢量图所需的网格表面矩阵、着色器和样式字典

### 3  生成八面体数据 ###

然后生成八面体每个定点的数据：

def octahedron():
        """Construct an eight-sided polyhedron"""
        f =  sqrt(2.0) / 2.0
        verts = numpy.float32([ ( 0, -1,  0), (-f,  0,  f), ( f,  0,  f), ( f,  0, -f), (-f,  0, -f), ( 0,  1,  0) ])
        triangles = numpy.int32([ (0, 2, 1), (0, 3, 2), (0, 4, 3), (0, 1, 4), (5, 1, 2), (5, 2, 3), (5, 3, 4), (5, 4, 1) ])
        return verts[triangles]

### 4 pyrr 包渲染 ###

接下来利用 pyrr 3维库渲染上面的原始数据，最后生成 svg 矢量图。

![format_png 3][]

### 5 生成 svg ###

上面最后一步生成 svg 图形，需要调用下面的 Engine 函数，略微有些复杂：

![format_png 4][]

以上代码全部封装到类中调用，就可以生成八面体图形了。

![format_png 1][]

除了八面体还可以生成很多其他图形。

## 球体和 Klein 瓶 ##

![format_png 5][]

代码如下：

![format_png 6][]

## 多面球体 ##

![format_png 7][]

代码如下：

![format_png 8][]

## 发光的球体 ##

![format_png 9][]

代码实现：

![format_png 10][]

## 还可以绘制这种曲面体 ##

![format_png 11][]

代码实现如下：

![format_png 12][]

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